- Хронический стресс, депрессия, сердечно-сосудистые заболевания, фрагментированный сон и старение связаны с более высоким риском развития деменции, но ученые еще не выяснили, почему именно.
- Теперь обзор показывает, что все эти факторы могут быть связаны с нарушением ритма мозга, зависящего от сна, который помогает очистить мозг от «отходов».
- Автор предполагает, что сон координирует химию мозга, движение кровеносных сосудов и поток спинномозговой жидкости, поддерживая процессы ночной очистки мозга.
- Вариабельность сердечного ритма, которая тесно связана с процессами ритмического очищения, обещает стать неинвазивным способом выявления людей с повышенным риском снижения когнитивных функций.
В новом обзоре утверждается, что сон — это не просто время, когда мозг и тело отдыхают и восстанавливаются, но что во время сна «хозяйственные службы» мозга включаются в работу по очистке отходов, которые со временем могут привести к ухудшению когнитивных функций и деменции.
В обзоре, опубликованном в журнале Science, нейробиолог Майкен Недергаард, доктор медицинских наук из Медицинского центра Университета Рочестера, штат Нью-Йорк, предполагает, что механизмы, связанные со сном, играют сложную роль в поддержании здоровья мозга.
Стивен Алдер, доктор медицинских наук, невролог-консультант Re:Cognition Health, не участвовавший в обзоре, рассказал Медицинские новости сегодня что:
«Что делает этот обзор убедительным, так это связь между сном и процессом очистки. Во время глубокого, медленноволнового сна глифатическая активность значительно увеличивается, позволяя более эффективно удалять отходы. Это обеспечивает биологический механизм, который помогает объяснить, почему хроническое нарушение сна связано с повышенным риском снижения когнитивных функций и деменции. Важно подчеркнуть, что это не простая причинно-следственная связь, а скорее ключевой путь в более широкой сети факторов здоровья мозга, включая функцию сосудов, воспаление и старение».
Как сон может повлиять на здоровье мозга
В дневное время нейромодуляторы, такие как норадреналин, ацетилхолин, серотонин и дофамин, работают независимо, поддерживая поведение и познание.
Однако во время сна они действуют в скоординированном ритме, поддерживая глимфатическое удаление метаболических отходов.
Недергаард рассказал МНТ что:
«В настоящее время имеются сходные данные из различных направлений исследований, предполагающие, что нарушение глимфатического клиренса во время сна играет центральную роль в патогенезе нейродегенеративных заболеваний. Новые данные также указывают на то, что эти медленные ритмы мозга и тела являются основными движущими силами глимфатического клиренса. В совокупности эти наблюдения показывают, что понимание того, как ритмы сна регулируют клиренс мозга, может быть фундаментально важным для понимания старения и деменции».
Исследования показали, что во время медленного сна (фазы, которые фитнес-трекеры описывают как основной и глубокий сон) нейромодуляторы синхронизируются, и их колебания соответствуют микропробуждениям.
Эти короткие всплески ЭЭГ-активности, не будящие человека, случаются примерно каждые 50 секунд во время медленного сна и длятся от нескольких сотен миллисекунд до нескольких секунд.
Нейромодуляторы управляют глимфатической системой, заставляя крошечные кровеносные сосуды сокращаться и расширяться, перемещая спинномозговую жидкость (СМЖ), которая очищает нейротоксические белки, такие как бета-амилоид и тау, которые тесно связаны с развитием болезни Альцгеймера.
Если сон нарушен, ритмы прерываются, что приводит к менее эффективному выведению продуктов жизнедеятельности, что может увеличить риск снижения когнитивных функций и деменции.
«Взаимосвязь между сном и риском деменции все чаще понимается как двунаправленная и общесистемная, при этом глифатическая система находится в центре этой модели», — сказал нам Алдер.
«С одной стороны, нарушение сна, особенно снижение медленноволнового сна, может ограничивать глимфатический клиренс нейротоксичных отходов, таких как бета-амилоид и тау, что приводит к их накоплению с течением времени. Это может способствовать нейровоспалению, синаптической дисфункции и нейродегенерации», — пояснил он.
«С другой стороны, — добавил он, — ранние нейродегенеративные изменения сами по себе могут нарушать архитектуру сна, а это означает, что нарушение сна также может быть одним из самых ранних клинических маркеров заболевания. Это создает петлю обратной связи, в которой нарушение сна и нарушение клиренса усиливают друг друга».
Вариабельность сердечного ритма и очистка мозга: Какая связь?
В своем обзоре Недергаард подчеркнула, что вариабельность сердечного ритма является биомаркером здоровья мозга, связанного со сном. Эти тонкие изменения во времени между ударами сердца во время сна, по-видимому, тесно связаны с ритмами нейромодуляторов, происходящими в мозге.
«Вариабельность сердечного ритма, по-видимому, регулируется теми же медленными физиологическими ритмами, которые координируют глимфатический клиренс во время сна. Поэтому мы предполагаем, что высокая вариабельность сердечного ритма во время сна может отражать эффективную глимфатическую функцию и восстановительный сон», — сказала она. МНТ.
«Если вариабельность сердечного ритма будет подтверждена экспериментально и окажется надежным биомаркером глимфатического клиренса, она может стать простым и недорогим инструментом для выявления людей с повышенным риском деменции и для мониторинга реакции на лечение в клинических исследованиях, нацеленных на механизмы сна и очистки мозга», — посоветовала она.
Олдер согласился, что использование вариабельности сердечного ритма в качестве биомаркера было «интересной и потенциально очень практичной идеей».
«Вариабельность сердечного ритма и ночные сердечно-сосудистые ритмы уже являются признанными показателями активности вегетативной нервной системы, которая тесно связана с архитектурой сна и качеством глубокого сна», — сказал он нам.
«Поскольку глимфатическая активность тесно связана с медленноволновым сном, биологически вероятно, что сердечно-сосудистые паттерны во время сна могут косвенно отражать эффективность функционирования этой системы клиренса», — отметил он.
«Однако, — предупредил он, — это остается косвенным показателем. На колебания сердечного ритма влияют многие факторы, в том числе стресс, лекарства, уровень физической подготовки и основные сердечно-сосудистые заболевания. Хотя это может в конечном итоге способствовать созданию инструмента неинвазивного скрининга, его необходимо будет проверить наряду с более прямыми визуализационными или основанными на биомаркерах измерениями глимфатической активности, прежде чем использовать его в клинических целях для выявления риска деменции».
Как улучшить ритмы мозга во время сна
Чтобы улучшить мозговые ритмы во время сна и, следовательно, обеспечить максимально эффективную очистку мозга, Недергаард посоветовал людям следовать советам по поддержанию здорового сна в целом.
«Регулярный график сна, достаточная продолжительность сна, физическая активность, минимизация стресса и отказ от стимуляторов или воздействия яркого света поздно вечером,« она рекомендовала.
«Улучшение качества сна, вероятно, полезно, поскольку глимфатический клиренс наиболее активен во время глубокого сна», — сказал ученый.